贵金属催化剂的共性
时间：2020-03-19 作者：91再生 来源：91再生网
为什么许多贵金属是优秀的催化剂，有什么共性的地方？
其实这个问题想了很久了，但是觉得自己的知识有限，没弄明白。
许多贵金属，比如Ag、Au、Pt都是良好的催化剂，在化工、电池、制药等领域大量应用，在化学的时候也发现许多反应最初都是使用贵金属催化剂，然后逐渐被廉价的过渡金属催化剂所取代，因为出现的频率太多，以致我曾经产生了贵金属简直万能的错觉。
首先贵金属的催化能力强大并不是因为它“贵”。诸如Ag、Au、Pd、Pt等金属作为单质而言，虽然价格高昂，但其却很少应用到催化反应中。但作为催化剂和配体配位后，他们就可以很好地体现催化作用了。它的根本上便是空d轨道的原因，可很好地形成配位键参与反应。可以说催化剂的反应活性与其参与配位的d电子所占比例呈正比。就最常见的Pd催化剂（70%以上的催化反应都是Pd催化的）而言，其d电子所占比例在0.4以上，可以说是过渡金属中top级别的，因此有着很高的反映活性。其他热门的催化剂如Ru、Rh、Pt、Ir原子中这部分d电子所占比的比例都在0.4以上。其二，是与吸附能力有关，容易脱附在某些基团，但这应是属于界面化学的内容了，我对此不太了解。
如KetoneWho所说可由小分子催化剂(e.g.Amino acid, Br?nsted acid, organic Lewis acid)（我们研究所的Benjamin List在这方面做了不少工作），生物酶，和一些廉价和安全（毒性小）的金属（Cu和Fe）。说到预测，化学的神奇就在它的不可预测性，就如我以前的老板push我们时候说的“你问我这个反应能不能成，你不去试试（不去好好搬砖）怎么知道呢。” 和他评论做计算的人的时候说的“我给他们一个反应，让他们去算算，要是算出来可以做的成，那么这反应真的就成了吗？”
